Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 34. 21 september 1954 - Andras erfarenheter - Dislokationer, av J H
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
787 september 1954
111
Fig. 2. Såpbubbelmodell, visande dislokationer vid
korngränser.
Fig. 3. Uppkomst av spiralsteg vid kristallyta.
taller kan dislokationer lätt röra sig, men förekommer
större atomer inom ett visst område eller annan
främmande materia (smuts), blir rörelseförmågan starkt
nedsatt.
För studium av dislokationer kan man använda en modell
av såpbubblor på en vätskeyta. Metoden, som angavs av
Bragg och Nye 1947, går ut på att efterlikna
kristallstrukturen i t.ex. en metall ined en matta av hexagonalt
packade såpbubblor, diam. 0,2—2 mm. Med denna kan man
på ett slående sätt åskådliggöra förhållanden typiska för
vanliga kristaller. Om t.ex. det regelbundna mönstret bryts
upp genom omröring, så att ett stort antal "korn" bildas
med olika gitterorientering (fig. 2), börjar genast en
"re-kristallisation", så att efter kort tid endast ett fåtal stora
korn återstår.
Man kan deformera en bubbelmatta genom att föra ihop
dess kanter med parallellstyrda linjaler, och får då en
bild av hur glidningar inträffar mellan atomplanen genom
att dislokationer fortskrider genom kristallen. Införs en
eller flera större bubblor bland de övriga, kan man studera
inverkan av främmande atomer på packningen i ett
kristall-gitter.
Bubbelmodellen har vidare använts vid studium av
dislokationer i tredimensionella gitter. Dessa kan även
undersökas experimentellt med silverbromidkristaller. Belyses
en sådan kristall, fälls nämligen silver ut just vid
dislokationer, där ju utrymmet är större än i gittrets ostörda
delar. Med silverbromidkristaller som försöksmaterial avser
man i Bristol University att studera sådana fenomen inom
metallfysiken som krympning och utmattning.
Kristaller innehåller i regel dislokationer och befinner
sig därför icke i termodynamisk jämvikt, emedan fria
energin ej är minimum i dem. Detta antas bero på att
tillväxthastigheten för en perfekt kristall i vätska eller gas
är mycket mindre än för kristaller med dislokationer. Vid
kristaller med skruvdislokationer finns hela tiden ett steg,
där tillväxten kan ske (fig. 3). Frank har t.o.m. lanserat
teorin att endast de kristaller växer, som innehåller en
skruvdislokation.
De perfekta kristaller som eventuellt börjar växa, har
så låg tillväxthastighet, att de snart åter löses då
moder-lutens koncentration sjunker. Under kristallens tillväxt
beskriver steget en spirallinje, som lätt kan observeras i
elektronmikrcskop (fig. 4). Två sådana spirallinjer, som
utgår från var sin dislokation, den ena vänster- och den
andra högerorienterad, kan ofta helt sudda ut varandra,
vilket styrker tanken att dislokationssteget alltid är av
samma höjd och således monomolekylärt.
Förekomsten av dislokationer antas vara avgörande för
uppkomsten av brottsprickor i påkända material. En
dislokation i ett skjuvat kristallkorn (fig. 5) verkar som en
källa för dislokationer, som sprider sig åt bägge håll i
skjuvriktningen. Den glidlinje som uppstår på detta sätt,
stannar vanligen vid korngränserna, men ger där upphov
till ett starkt spänningsfält, som resulterar i en liten
spricka (elementarspricka) i 45° vinkel mot
skjuvriktningen.
I spröda material, t.ex. stål vid låg temperatur, är
dis-lokationerna låsta av bl.a. kol- och kväveatomer, så att
de ej kan flytta sig till elementarsprickan och stoppa den.
Härigenom uppstår det deformationslösa brottet i sådana
material. I mjuka och sega material däremot är
disloka-tionerna mycket rörliga under inverkan av
spänningsfältet så att elementarbrottsprickorna kan stoppas i sin
tillväxt.
Fig. 4. Kristallyta med spirallinje.
Fig. 5. Skjuvat kristallkorn.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
